Energie electrică cu fiecare pas: Pardoseli din lemn spongios care pot genera electricitate

Cercetătorii elvețieni au demonstrat acum un mod ecologic de a realiza pardoseli din lemn spongios care pot genera electricitate la fiecare pas.

Materialul funcționează folosind ceea ce se numește efect piezoelectric. În esență, deoarece materialul este comprimat sub solicitări mecanice, sarcinile pozitive și negative se separă pe suprafețe opuse, generând o tensiune atunci când sunt conectate.

Pardoselile create din acest material pot genera energie electrică la fiecare pas, pe măsură ce oamenii merg pe ele. Acest principiu a fost pus în aplicare în plăcile de pavaj ale PaveGen și pe terenurile sale de fotbal care alimentează propriile lumini.

În ultimele studii,  cercetătorii de la ETH Zurich și EMPA au investigat potențialul piezoelectric al unui material comun de construcție – lemnul. În mod normal, acesta nu este suficient de flexibil pentru a genera multă energie electrică, astfel încât echipa a dezvoltat un mod de a rezolva problema.

ACeștia au expus lemnul la un proces numit „delignificare”. Ligninele sunt polimeri naturali care acționează ca structuri de susținere în celulele plantelor, în special în lemn și scoarță, care le menține rigide și puternice. Îndepărtarea unora dintre aceste lignine a făcut ca lemnul să fie mult mai spongios, astfel încât să poată fi comprimat cu ușurință, apoi să revină la forma inițială atunci când presiunea este oprită.

În primul test, echipa a delignificat lemnul înmuiându-l într-o baie de peroxid de hidrogen și acid acetic. În al doilea au experimentat cu o metodă mai blândă – folosind o ciupercă numită Ganoderma applanatum , care putrezește lignina din lemn.

Ambele forme ale lemnului spongios au fost testate în laborator ca generator piezoelectric. Primul a fost un cub din material care măsoară aproximativ 1,5 cm (0,6 in) pe o latură, realizat folosind baia acidă. Acesta a putut genera aproximativ 0,63 V, care ar putea alimenta un senzor mic și a fost stabil la peste 600 de cicluri. Când echipa a împachetat 30 din aceste blocuri și le-a comprimat cu aproximativ greutatea unui adult, energia a fost suficientă pentru aprinderea unui ecran LCD.

Lemnul spongios realizat folosind ciuperca a funcționat și mai bine – un cub de aceeași dimensiune a produs o tensiune maximă de 0,87 V. Mai mult, această metodă este mai ecologică.

Cercetarea a fost publicată în revistele ACS Nano și Science Advances.

Sursă: newatlas.com